Строение головного мозга, как и его функции, были приняты учеными и на данный момент являются основой в познавании всей механики процессов в человеческом организме.
Данная статья посвящена строению и функциям составных частей мозга. В ходе статьи читатель сможет увидеть на рисунке главные зоны этого органа и понять, как они влияют на жизнь человека.
- продолговатый мозг;
- задний мост;
- мозжечок;
- средняя зона;
- промежуточная зона;
- передний мозг;
- полушария;
- кора.
Помимо этого главный орган имеет покрытие из трех оболочек: мягкая, паутинная, твердая. Мягкая выполняет функцию обволакивания, которая защищает каждую клетку и даже заходит в их полости и щели. Следующая оболочка – паутинная, которая представляет собой неплотную ткань. Между мягкой оболочкой и паутинной есть зоны с жидкостью, которые являются защитой органа от повреждений механического характера. Основная их функция аналогична подушкам безопасности в автомобиле. И последняя, твердая оболочка, тесно прилегает к коробке черепа, прочно защищая его от инфицирования и воздействия токсинов.
Корректная и бесперебойная работа головного мозга нуждается в ежедневной подпитки полезными веществами и кислородом, которые поступают в орган вместе с кровью по артериям.
Четыре артерии, доходя до основания ствола, разделяются на две ветви. Позвоночные получили название «базилярные», а сонная артерия направляет кровоток в следующие зоны: лобная, височная и теменная.
Артерии снабжают кровью ствол и мозжечок, заботятся о затылочной части органа центральной нервной системы (ЦНС).
Кора полушарий состоит из нейронов и по функционалу делится на три области: сенсорные, ассоциативные и двигательные зоны. Все эти отделы коры имеют связи, за счёт которых они контролируют и управляют памятью, сознанием и .
Каждое из полушарий отвечает за свой спектр действий и распознавание определённой информации.
Левое полушарие выполняет аналитические функции, отвечает за абстрактное мышление и управление органами правой половины туловища. Что на эту зону мозга возложена миссия обработки информации, полученной справа и формирование сложных действий и узнавание предметов в целом, которое зарождается в левом полушарии мозга.
Правое полушарие, в противовес к левому, отвечает за конкретное мышление и особо развито у творческих личностей. Поэтому эта зона органа отвечает за музыкальный слух и возможность правильно реагировать и оценивать неречевые звуки (шум леса, голоса животных и другие, которые не относятся к речи и голосу человека).
Основные задачи, которые выполняет задний мозг (мост и мозжечок)
Мост передаёт данные из спинного отдела органа ЦНС. Через него формируется связь между разными частями головного мозга. В мосте есть углубление для базилярной артерии. Этот орган состоит из волокон и ядер. Последние из упомянутых управляют работой некоторых типов нервов человека (к примеру, лицевого нерва).
Презентация: "Строение и функции отделов мозга человека"
Что касается мозжечка, то основные его задачи – координация движений, слежка за равновесием и тонусом мышц. Как и другие части ключевого органа центральной нервной системы, мозжечок делится на зоны, каждая из которых отвечает за работу отделов мозга: регуляторные, тактильная и температурная чувствительность и прочие.
Рефлексы, за которые отвечает средний и продолговатый мозг
Отвечает за функционирование мышцы, которые фиксируют тело в определённой позе и рефлексы (ходьба, стояние, бег). Эта часть также включает в свой состав ядра нервов, отвечающие за движение, вращение глазных яблок и выполнение других зрительных функций. Другие типы ядер задействованы в ориентировании, работе слуховых центров, в том числе реагируют на звук.
Что касается усложнённых типов рефлексов, возникающих в системах органов, то за них отвечает продолговатый мозг.
Именно он заставляет человека чихать, кашлять и плакать, в случае, если есть раздражающий фактор или факторы. В список заслуг этой части органа центральной нервной системы включены также сердечнососудистые рефлексы, регулирующие работу сердца, сосудов и артерий. В продолговатом мозге находится пересечение путей, обеспечивающих связь разных зон головного мозга.
Какие задачи возложены на промежуточный мозг?
Эта часть органа ЦНС имеет свой состав и делится из таламуса, гипоталамуса и гипофиза. В таламусе есть ядра, которые отображают данные о состоянии зрительной, слуховой, кожной, мышечной и других систем. Кроме того, подобные составные части выполняют связующую функцию.
Гипоталамус, в свою очередь, принимает участие в организации различных реакций организма (к примеру, эмоциональных). Этот орган регулирует продолжительность сна и бодрствования, координирует водный баланс тела человека и поддерживает сознание.
Каждая часть этого органа взаимодействует не только с другими зонами самого важного органа центральной нервной системы, но и работают друг с другом. Примером может послужить гипоталамус и гипофиз, которые вместе собирают гормоны и поддерживают равновесие солей и воды в теле человека. В женском организме гипофиз регулирует работу матки и молочных желез, а также вырабатывает различные гормоны, которые отвечают за развитие костной ткани, регулируют щитовидную или половые железы как мужчины, так и женщины.
Строение и функции головного мозга тесно переплетаются друг с другом и постоянно работают в симбиозе (сосуществовании) для обеспечения полноценной жизни и развития человека.
Функциональное назначение коры головного мозга
Строение мозга в наглядном виде представлено на рисунке ниже. Ранее мы рассмотрели задачи пяти главных отделов, теперь следует обратить внимание на кору головного мозга.
Кора представляет собой слой на поверхности с толщиной в три сантиметра, которая покрывает всю площадь полушарий. По своему составу они представляет собой нервные клетки, имеющие вертикальное ориентирование. Также в их состав входит эфферентный и афферентные волокна и нейро-глии.
По своему строению, кора также представлена в виде шести зона (или слоев):
- наружная зернистая;
- молекулярная;
- наружно-пирамидальная;
- внутренняя зернистая;
- внутренняя пирамидальная;
- веретеновидные клетки.
За счет вертикальных пучков нервных волокон, нейронов и их отростков, кора обладает вертикальной исчерченностью. Ввиду того, что в коре мозга человека есть более 10 миллиардов нейронов, по площади, занимаемые, примерно 2,2 тысячи см², эта зона мозга имеет ряд важных функций.
К специфическим функциям относят:
- контроль над зрительным и слуховым аппаратом;
- теменная область коры отвечает за осязание и вкусовые рецепторы;
- лобная часть за речевую функцию, двигательный аппарат и мыслительные процессы.
Теперь следует коснуться нейронов коры. Так, серое вещество контактирует с десятком тысяч иных нейронов. Их состав, это нервные волокна и некоторые части объединяют полушария.
Белое же вещество по своему составу имеет три типа волокон:
- Ассоциационные волокна, которые связывают разные области коры на левом и правом полушарии.
- Комиссуральные волокна соединяют полушария.
- Задача проекционных волокон проводить пути анализаторов и осуществлять связь между корой и образованиями, расположенными ниже их.
Также белое вещество расположено между ядрами и корой. У него есть четыре зоны, которые зависят от их месторасположения:
- в извилинах между бороздами;
- наружные части полушарий;
- в составе капсулы;
- в мозолистом «теле».
Данное вещество образуется из нервных волокон, которые связывают извилины и полушария, а также нижние образования.
Серое вещество, находящееся внутри полушарий, имеет второе название «Базальные ганглии». Их функциональное предназначение – передача данных.
Что касается подкорки, то она имеет состав подкорковых ядер. А конечный мозга работает над управлением интеллектуальных процессов.
Как заметил читатель, данная статья несет информационно-теоретический аспект и предназначена для общего понимания из чего состоит головной мозг, какие части его отвечают за ту или иную деятельность человека и, конечно, их функции.
Затылочная доля , прежде всего, отвечает за обработку и перенаправление визуальных сигналов. Эта доля составляет один отдел коры головного мозга. Она получает информацию от глаз и зрительных нервов, а затем направляет полученные сигналы либо первичной зрительной коре, либо одному из двух уровней зрительной ассоциативной коры. Результатом этого является то, что широко известно как данные обработки зрительных сигналов, по существу, информация, которую головной мозг использует, чтобы интерпретировать и осмысливать то, что видит человек. У здоровых людей эта доля безупречно функционирует самостоятельно, в то время как проблемы с ней обычно приводят к серьезным неприятностям со зрением. К примеру, дефекты в формировании этой доли могут становиться причиной слепоты или тяжелых нарушений зрения, а травмы, затрагивающие эту область, способны вызывать ряд иногда необратимых зрительных расстройств.
Кора головного мозга
Хотя головной мозг выглядит как однородная губчатая масса, он состоит из ряда сложно взаимосвязанных частей. «Кора головного мозга» - это название внешнего слоя мозга, который у человека представляет собой имеющую складки и бороздки ткань, идентифицируемую большинством людей как масса головного мозга. Кора головного мозга делится на два полушария, а также на четыре доли. Это лобная доля, височная доля, теменная доля и затылочная доля.
Лобная доля участвует в передвижении и планировании, тогда как височная - в обработке слуховой информации. Основной функцией теменной доли является восприятие организма, также известное как «соматическое ощущение» организма. Затылочная доля, которая располагается в задней части коры головного мозга, связана почти исключительно со зрением.
Обработка зрительной информации
Обработка зрительной информации происходит благодаря скоординированной работе зрительных нервов, которые соединяются с глазами. Они посылают информацию в таламус, еще одну часть головного мозга, которая затем перенаправляет ее в первичную зрительную кору. Обычно информация, получаемая первичной сенсорной корой, отправляется непосредственно в области, расположенные рядом с ней и называемые сенсорной ассоциативной корой. Одной из основных функций затылочной доли является отправка информации из первичной зрительной коры в зрительную ассоциативную кору. Зрительная ассоциативная кора охватывает более чем одну долю; это означает, что затылочная доля - не единственный участник осуществления этой важной функции. Вместе перечисленные области мозга анализируют зрительную информацию, получаемую первичной зрительной корой, и сохраняют зрительные воспоминания.
Уровни зрительной ассоциативной коры
Существует два уровня зрительной ассоциативной коры. Первый уровень, располагающийся вокруг первичной зрительной коры, получает информацию о передвижении предметов и цвете. Помимо этого, он обрабатывает сигналы, связанные с восприятием форм. Второй уровень, располагающийся в середине теменной доли, отвечает за восприятие движений и местоположения. Здесь базируются и такие характеристики как глубина восприятия. Этот уровень также охватывает нижнюю часть височной доли, которая отвечает за обработку и передачу информации о трехмерной форме.
Последствия повреждений
Сбои в функционировании затылочной доли могут вызывать различные нарушения зрения, по большей части достаточно серьезные. Если первичная зрительная кора повреждается полностью, результатом обычно является слепота. Первичная зрительная кора имеет отображаемое на ее поверхности поле зрения, и его стирание или глубокое повреждение обычно имеет необратимый характер. Полное повреждение зрительной коры часто является следствием тяжелой травмы или происходит в результате развития опухоли или другого аномального новообразования на поверхности головного мозга. В редких случаях причиной служат врожденные дефекты.
Очаговые поражения зрительной ассоциативной коры обычно не так серьезны. Слепота по-прежнему возможна, однако вероятность ее появления не так высока. Чаще всего у пациентов возникают трудности с распознаванием предметов. На языке медицины эта проблема называется визуальной агнозией. Пациент может быть способен взять часы и распознать их при помощи осязания, однако когда он смотрит на картинку, на которой изображены часы, ему чаще всего удается описать только ее элементы, такие как круглая поверхность циферблата или располагающиеся по кругу цифры.
Прогнозы
Иногда нормальное зрение удается восстанавливать посредством лечения или даже хирургического вмешательства, однако это возможно не всегда. Многое зависит от степени тяжести и причины повреждения, а также от возраста пациента. Более молодые пациенты, в частности дети, зачастую отвечают на восстановительную терапию лучше, чем люди во взрослом возрасте или те, чей головной мозг уже не растет.
Продолговатый мозг можно спутать с функциями спинного мозга! В ядрах серого вещества (скопление дендритов) находятся центры защитных рефлексов - мигательного и рвотного, кашель, чихание, а также продолговатые мозг позволяет делать вдох и выдох, выделять слюну (на автоматизме, контролировать данный рефлекс мы не можем), глотать, выделять желудочный сок - тоже на автоматизме. Продолговатый мозг выполняет рефлекторную и проводящую функции.
Мост отвечает за движение глазных яблок и мимику.
Мозжечок отвечает за координацию движения.
Средний мозг отвечает за четкость зрения и слуха. Он регулирует величину зрачка, кривизну хрусталика. Регулирует мышечный тонус. В нём находятся центры ориентировочного рефлекса
Передний мозг - самый большой отдел головного мозга, который делится на две половины.
1) Промежуточный мозг , который делится на три части:
a) Верхняя
б) Нижняя (она же гипотоламус) - регулирует обмен веществ и энергии, то есть: голодание - насыщение, жажда - утоление.
в) Центральная (таламус) - тут происходит первая обработка информации от органов чувств.
2) Большие полушария головного мозга
а) Левое полушарие - у правшей здесь находятся центры речи, а также левое полушарие отвечает за движение правой ноги, правой руки и т.д
б) Правое полушарие - у правшей здесь воспринимается обстановка в целов (на каком расстоянии забор, какого он объёма и т.д), а так же отвечает за движение левой ноги, левой руки и т.д
Затылочная доля - местонахождение зрительных зон, образованных нейронами.
Височная доля - местонахождение слуховых зон.
Теменная доля - отвечает за кожно-мышечную чувствительность.
Внутренняя поверхность височных долей - обонятельные и вкусовые зоны.
Лобные доли передней части - активное поведение.
Впереди центральной извилины - двигательная зона.
Вегетативная нервная система. По своему строению и свойствам вегетативная нервная система(ВНС) отличается от соматической (СНС) следующими особенностями:
1. Центры ВНС расположены в разных отделах ЦНС: в среднем и продолговатом отделах головного мозга, грудино-поясничных и крестцовых сегментах спинного мозга. Нервные волокна, отходящие от ядер среднего и продолговатого мозга и из крестцовых сегментов спинного мозга, образуют парасимпатический отдел ВНС. Волокна, выходящие из ядер боковых рогов грудино-поясничных сегментов спинного мозга, образуютсимпатический отдел ВНС.
2. Нервные волокна, выйдя из ЦНС, не доходят до иннервируемого органа, а прерываются и вступают в контакт с дендритом другой нервной клетки, нервное волокно которой уже доходит до иннервируемого органа. В местах контакта скопления тел нервных клеток образуют узлы, или ганглии, ВНС. Таким образом, периферическая часть двигательных симпатических и парасимпатических нервных путей построена из двух последовательно идущих друг за другом нейронов (рис. 13.3). Тело первого нейрона находится в ЦНС, тело второго - в вегетативном нервном узле (ганглии). Нервные волокна первого нейрона называютпреганглионарны-ми, второго -постганглионарными
.
Рис.3. Схема рефлекторной дуги соматического (а) и вегетативного (6) рефлексов: 1 - рецептор; 2 - чувствительный нерв; 3 - центральная нервная система; 4 - двигательный нерв; 5 -рабочий орган -мышца, железа; К - контактный (вставочный) нейрон; Г - вегетативный ганглий; 6,7 - пред- и постганглионарное нервное волокно.
3. Ганглии симпатического отдела ВНС располагаются по обе стороны позвоночника, образуя две симметричные цепи нервных узлов, соединенные друг с другом. Ганглии парасимпатического отдела ВНС находятся в стенках иннервируемых органов или вблизи них. Поэтому в парасимпатическом отделе ВНС пост-ганглионарные волокна в отличие от симпатических короткие.
4. Нервные волокна ВНС в 2-5 раз тоньше волокон СНС. Их диаметр составляет 0,002-0,007 мм, поэтому скорость проведения возбуждения по ним меньшая, чем по волокнам СНС, и достигает лишь 0,5- 18 м/с (для волокон СНС - 30-120 м/с). Большинство внутренних органов обладает двойной иннервацией, т. е. к каждому из них подходят нервные волокна как симпатического, так и парасимпатического отделов ВНС. Они оказывают противоположное воздействие на работу органов. Так, возбуждение симпатических нервов учащает ритм сокращений сердечной мышцы, сужает просвет кровеносных сосудов. Обратное действие связано с возбуждением парасимпатических нервов. Смысл двойной иннервации внутренних органов кроется в непроизвольности сокращений гладкой мускулатуры стенок. В этом случае надежную регуляцию их деятельности может обеспечить только двойная иннервация, оказывающая противоположный эффект.
Некогда, для того чтобы понять, как работает мозг, ученым было необходимо вскрыть черепную коробку. Сегодня, к счастью, есть другие способы, благодаря которым можно подробно следить за работой мозга, не подвергая испытуемого такой тяжелой операции.
Электрическая активность
Электрические импульсы, проходящие через мозг, могут быть измерены благодаря специальному аппарату - элекгроэнцефалографу. И это, несмотря на то что амплитуда этих сигналов (которые еще называют церебральными волнами*) очень мала. Их улавливают при помощи датчиков, которые крепят на поверхности черепа. После этого сигналы проходят через усилитель и идут к аппарату, который их записывает. Благодаря этой технологии было обнаружено, что электрическая активность мозга не стихает, даже когда он отдыхает, но амплитуда и частота этих волн зависят он степени его активности. Таким образом, волны подразделяются на четыре типа - те, которые возникают в состоянии отдыха (альфа-волны), те, которые возникают в активно работающем мозгу (бета-волны), те, которые возникают во время сна (дельты-волны), и волны, возникающие в состоянии стресса (тета-волны).
Наблюдение за приливом крови
Главный недостаток электроэнцефалографии - то, что невозможно точно узнать, в каком участке мозга возникает электрическая активность. Но для этого ученые научились создавать электронные изображения мозга, на которых отмечается уровень активности. Речь при этом идет не о непосредственном измерении активности нейронов, а об измерении активности кровотока в тех или иных участках мозга.
Действительно, работающие нейроны требуют повышенного количества кислорода для питания. Кислород переносится кровью. Кровеносные сосуды, расположенные в активно работающей зоне, расширяются, чтобы переносить больше крови. Как следствие, чем активнее работает та или иная зона, тем значительнее в ней кровоток.
Электроэнцефалограмма позволяет измерять активность работы мозга
Выявлено более 50 гормонов, участвующих в работе тела.
Наблюдения при помощи магнитного поля
МРТ (магнитно-резонансная томография) измеряет концентрацию в крови гемоглобина, молекулы которого переносят с кровью кислород. Доставив кислород к нейронам, эта молекула несколько видоизменяется. Именно эти изменения возможно определить при помощи магнитного поля. А компьютер способен проанализировать их и вычислить, какие зоны мозга потребляют больше кислорода, то есть какие из них наиболее активны. Таким образом, МРТ позволяет получить очень точную картину того, какие из участков мозга проявляют активность, притом что в кровь не требуется вводить никакие препараты.
Наблюдения при помощи радиации
Принцип ПЭТ (позитронно-эмиссионной томографии) строится на том, что в кровь пациента вводится слаборадиоактивное средство, за которым можно следить при помощи специальных датчиков. Введенное вещество испускает частицы - позитроны, которые можно исключительно четко идентифицировать. И если в какой-то области их число существенно возрастает, это значит, что концентрация радиоактивного вещества там повышена. А если она повышена, это, в свою очередь, значит, что в этом участке мозга циркулирует больше крови. Таким образом, становится возможно с точностью до нескольких миллиметров обозначить наиболее активно работающие зоны мозга и смоделировать его трехмерное изображение в реальном времени. Впрочем, наблюдать за мозгом длительное время этот способ не позволяет. Вводимое радиоактивное вещество имеет очень короткий период жизни - всего несколько минут, после которых оно распадается.
Находящийся в активном состоянии центр Вернике, который позволяет говорить и понимать сказанное
МРТ позволяет наблюдать за активными зонами мозга
Раскрытие секрета аутизма
На протяжении долгого времени аутизм считали исключительно психологической болезнью. Педиатры и психологи думали, что она является следствием сложных отношений между матерью и ребенком. Но новые технологии визуализации работы мозга доказали, что в основе болезни лежат биологические причины - некоторые зоны мозга аутиста работают иначе, нежели у обыкновенного ребенка. Например, зона, позволяющая распознавать голоса разных людей, у них не работает, из-за чего у аутистов возникают сложности в общении с окружающими.
Активность мозга можно исследовать с точностью до миллиметра.
Отделы головного мозга человека - составляющие одной "команды". Важен вклад каждого участника игры, иначе не получится слаженной работы - и мы не сможем быть самими собой. Такое происходит, когда человек получает травмы мозга. Именно так ученые и установили функции различных отделов мозга - по наблюдениям за пациентами неврологов. Хотя мозг очень пластичный орган, поврежденные области могут восстанавливать свои функции за счет других отделов.
Итак, на какие составные части делится наш мозг? Каковы основные отделы Западные ученые выделяют ромбовидный и неокортекс. Рассмотрим подробнее эти отделы.
Это наиболее древняя область мозга, она еще называется мозгом рептилий. То есть он общий для большинства эволюционно совершенных видов. Он отвечает за самые базовые функции организма человека. Ромбовидный мозг состоит из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Что они делают в организме? Об этом речь далее.
Продолговатый мозг занимается автоматическими функциями вашего тела, здесь есть центры дыхания, пищеварения и регуляции сокращениями сердца. Поэтому если этот отдел мозга травмируется, человека почти невозможно спасти.
Мост определяет уровень нашей бодрости и продуктивности работы, также он передает сенсорные впечатления выше в мозг. От состояния этой части мозга зависит наша работоспособность.
Мозжечок традиционно считается главным органом, который занимается а также моторной памятью.
Лимбическая система
Эта часть мозга называется эмоциональным мозгом или древним мозгом млекопитающих. Здесь живут наши чувства, тут начинается память. В этом отделе мозга память и эмоции комбинируются, влияя на наше поведение и повседневное принятие эмоционально окрашенных решений. Здесь рождаются ценностные суждения. Эта часть мозга решает, что значимо, а что нет: происходит фильтрация информации. Входящие в нее отделы головного мозга отвечают за спонтанность и креативность.
Миндалевидное тело отвечает за накопление эмоционально окрашенной информации. Особенно важно ее участие в формировании эмоции страха. Дает команду выбрасывать стрессовые гормоны, заставляет потеть наши руки, а сердце - сокращаться чаще и чаще.
Гиппокамп занимается памятью и немножко обучением в целом. Он готовит информацию для передачи в долговременную память, помогает нам понимать пространственные взаимоотношения и интерпретировать приходящие сигналы от
Гипоталамус - эндокринный мозг, тесно связан с гипофизом. Он занимается суточными ритмами (отвечает за желание поспать подольше, а также будит нас на следующий день), поддержанием постоянства среды организма, управляет желанием подкрепиться, поддержанием баланса жидкостей.
Таламус - пункт сбора информации от всех нижележащих структур, в том числе о состоянии тела и различных ощущениях.
Неокортекс
Это самое совершенное формирование в головном мозге, самое эволюционно новое. Его называют рациональный мозг из-за чрезвычайной значимости для интеллектуальной функции человека. Кора мозга (неокортекс) делится на два полушария. Они контролируют противоположные стороны тела. В каждом из них выделяют различные функции.
Лобная доля - самый большой «начальник» головного мозга. Она не позволяет человеку быть импульсивным, тормозит влечения, отвечает за анализ и планирование, у людей с ее нарушениями также изменяются такие сложные формы поведения, как Без нормальной функции этой доли невозможны альтруизм и эмпатия.
Теменная доля - центр, который позволяет нам обрабатывать ощущения от кожи и внутренних органов, в том числе болевые. Также помогает вычислить скорость объектов, задействована в узнавании и пространственной ориентации.
Височная доля обрабатывает звуковые восприятия. Здесь находится зона Вернике, которая позволяет нам распознавать речь.
Затылочная доля воспринимает и обрабатывает зрительную информацию, задействована в некоторых формах
Мозолистое тело соединяет два полушария воедино.
Как видите, отделы головного мозга тесно связаны и выполняют разнообразные функции, но все они необходимо для того, чтобы мы могли выполнять привычные нам действия. Удачи в обучении!
